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Strategien für das Screening und die Identifizierung organischer Spurenstoffe in Wasser mittels HPLC-QTOF-MS

Müller, Alexander - Leuphana Universität Lüneburg (2012)


Der vielfältige Einsatz von unterschiedlichen organischen Substanzen in Haushalt, Landwirtschaft und Industrie hat zur Folge, dass diese eventuell in die aquatische Umwelt gelangen. Jede dieser Substanzen stellt potentiell eine Gefährdung der verschiedenen Wasserressourcen dar. Deshalb ist zur Sicherung der Trinkwasserqualität eine ständige und umfassende Überwachung der Ressourcen, die für die Trinkwasseraufbereitung verwendet werden, auf diese organischen Spurenstoffe notwendig. Als Ergänzung zum weitverbreiteten Target-Screening gewinnt das Non-Target-Screening mittels HPLC-MS in den letzten Jahren zunehmend bei der Überwachung von für die Trinkwasserherstellung genützter Wasserressourcen an Bedeutung.

Diese Arbeit beschreibt neue Strategien für das Screening und die Identifizierung unerwarteter oder unbekannter organischer Spurenstoffe in Wasser mittels HPLC-QTOF-MS. Dabei werden alle Komponenten bei der Datenauswertung berücksichtigt, die mittels der verwendeten Analysenmethode detektierbar sind. Dies entspricht der Grundidee des Non-Target-Screenings. Dabei ist während des Screenings aufgrund der hohen Anzahl an detektierten Substanzen pro Probe eine Fokussierung auf wenige relevante Kontaminanten zwingend notwendig. Deshalb wird eine Probe nicht isoliert betrachtet, sondern es erfolgt eine vergleichende Betrachtung von mehreren Proben mit einer räumlichen, zeitlichen oder prozessbezogenen Beziehung. Die Effizienz der entwickelten Strategien konnte sowohl bei der Identifizierung von unbekannten Substanzen in Grundwasserüberwachungsproben als auch bei der Ermittlung von Oxidationsnebenprodukten von bekannten Kontaminanten (4- and 5-Methyl-1H-benzotriazol) bei der Ozonierung von Donauwasser erfolgreich gezeigt werden. Außerdem wurde für eine effektivere Unterstützung der Identifizierung von Substanzen das Datenbankkonzept DAIOS (Database-Assisted Identification of Organic Substances) angewandt.

Schlussendlich können die beschriebenen neuen Strategien für das Screening und die Identifizierung organischer Spurenstoffe in Wasser für zahlreiche andere Anwendungsgebiete und Fragestellungen der Umweltanalytik, wie z.B. Überwachung von Altlastensanierung oder Prozessschritten der Trink- und Abwasseraufbereitung, eingesetzt werden.


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